C#版新版设计模式手册：详解23种模式

"新版设计模式手册[C#]，由Terrylee整理制作，详细介绍了23种设计模式，并使用C#语言实现。" 在软件工程中，设计模式是解决常见问题的经验总结，它们是经过时间验证的最佳实践。本书涵盖了创建型、结构型和行为型三大类设计模式，每种模式都包含其结构、生活实例、意图、适用性以及示例代码，旨在帮助开发者更好地理解和应用这些模式。 一、创建型模式 1. 单件模式：确保一个类只有一个实例存在，并提供一个全局访问点。适用于需要全局共享和控制实例的场景，例如配置管理或日志服务。C#中的实现通常通过私有构造函数和静态成员来完成。 ```csharp public sealed class Singleton { private static readonly Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() { } public static Singleton Instance => instance; } ``` 2. 抽象工厂模式：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而无需指定具体类。在C#中，可以使用接口和工厂类来实现，允许灵活更换不同产品族的实现。 3. 建造者模式：将复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。C#中，通过建造者类和导演类来构建对象，以保持客户端代码的简洁。 4. 工厂方法模式：定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。在C#中，可以使用虚方法或者抽象类来实现，提供多态性。 5. 原型模式：通过复制已有对象来创建新对象。C#提供了`ICloneable`接口和`MemberwiseClone`方法来实现浅复制。 二、结构型模式 结构型模式关注如何组合现有类或对象，以创建更大的结构。 6. 适配器模式：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。在C#中，可以使用类适配器或对象适配器来实现接口转换。 7. 桥接模式：将抽象部分与实现部分解耦，使它们可以独立变化。C#中，通过接口和多继承来实现。 8. 组合模式：允许你将对象组合成树形结构来表现“整体/部分”层次结构。C#中，使用接口和递归实现。 9. 装饰模式：动态地给一个对象添加一些额外的职责。在C#中，通过继承并组合实现。 10. 外观模式：提供一个简单的接口，用来访问复杂的子系统。C#中，创建一个高层接口，隐藏内部复杂性。 11. 享元模式：运用共享技术有效支持大量细粒度的对象。C#中，通过共享对象的内部状态来减少内存开销。 12. 代理模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。C#中，可以使用接口或虚类创建动态代理。 三、行为型模式 行为型模式关注对象之间的责任分配和交互。 13. 职责链模式：将请求沿着处理者链进行传递，直到某个处理者处理请求。C#中，使用委托和事件来实现链式处理。 14. 命令模式：将请求封装为一个对象，以便使用不同的请求、队列请求、支持撤销操作。C#中，使用命令对象和调用者对象。 15. 解释器模式：给定一个语言，定义它的文法表示，并提供一个解释器来解释该文法中的句子。C#中，可以使用语法树和递归来实现。 16. 迭代器模式：提供一种方法来顺序访问聚合对象的元素，而又不暴露其底层表示。C#中，内置的`IEnumerator`接口和`IEnumerable`接口就是迭代器模式的应用。 17. 中介者模式：用一个中介对象来封装一系列的对象交互。C#中，可以使用中介者类来协调各组件通信。 18. 备忘录模式：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的状态，以便以后恢复。C#中，可以使用序列化或自定义数据结构来实现。 19. 观察者模式：定义对象间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。C#中，`INotifyPropertyChanged`接口和事件机制是实现观察者模式的基础。 20. 状态模式：允许对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。C#中，通过状态对象的切换来改变对象的行为。 21. 策略模式：定义一系列的算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换。C#中，策略对象可以通过接口或抽象类实现，便于动态选择算法。 22. 模板方法模式：定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。C#中，使用虚方法或抽象方法定义模板操作。 23. 访问者模式：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。C#中，通过访问者类遍历对象结构并执行特定操作。 以上各模式的实现和应用，可以帮助开发者编写出更健壮、可维护、可扩展的代码，提高软件设计的灵活性。